控制装置、记录媒体及控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种控制装置、记录媒体及控制系统，减少控制对象实际动作的时间及次数，降低学习控制的调整工作量。控制装置包括：指令值生成部，以根据校正数据在每个控制周期输出的校正量对第一指令值进行补偿而生成第二指令值并输出给控制运算部；学习运算部，根据第一指令值与来自控制对象的反馈值的偏差更新校正数据；以及初始值决定部，决定校正数据的初始值。初始值决定部包括：特性取得部，取得表示给控制运算部的指令值与响应此指令值控制对象出现的反馈值的关系的响应特性；估计部，根据以临时校正数据补偿第一指令值所得的值及响应特性，估计将出现在控制对象的反馈值；以及更新部，根据第一指令值与估计的反馈值的偏差更新临时校正数据。

【技术实现步骤摘要】
控制装置、记录媒体及控制系统
本专利技术涉及一种通过学习控制提高对控制对象的控制性能的控制装置、记录媒体及控制系统。
技术介绍
作为对控制对象进行控制的方法的一例，有如下控制系统：对于根据指令值图形(pattern)对控制对象依次输出的指令值，根据控制对象的特性进行校正后，将该指令值给予所述控制对象。此种控制系统中采用如下学习控制，此学习控制通过学习来依次更新对指令值的校正量等。此种学习控制例如有时被应用于使用电动机(motor)的机械系统或机器人等控制对象中含有未知要素的动态系统。例如日本专利特开2004-227163号公报(专利文献1)公开了一种伺服控制装置，此伺服控制装置能在实行多个零件等的同一形状加工的情况下应用学习控制。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2004-227163号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]所述的学习控制中，为了决定适当的校正量而需要某种程度的学习，为了应用于实际的控制对象，需要使控制对象以规定次数进行实际动作。因此，期望减少使控制对象实际动作的次数，减少学习控制的调整工作量。[解决问题的技术手段]本专利技术的某一方面提供一种控制装置，此控制装置用于对控制对象进行控制。控制装置包含指令值生成部，此指令值生成部生成第二指令值并输出给控制运算部，所述第二指令值是以根据校正数据在每个控制周期输出的校正量，对根据预定图形在每个控制周期输出的第一指令值进行补偿所得。控制运算部根据第二指令值算出对控制对象的控制输出。控制装置包含：学习运算部，根据第一指令值与来自控制对象的反馈值的偏差更新校正数据；以及初始值决定部，决定所述校正数据的初始值，此初始值是在学习运算部尚未对校正数据执行更新的状态下使用。初始值决定部包括：特性取得部，取得响应特性，此响应特性表示给予控制运算部的指令值与响应此指令值而控制对象出现的反馈值的关系；估计部，根据以临时校正数据补偿第一指令值所得的值及响应特性，估计估计将出现在控制对象的反馈值；以及更新部，根据第一指令值与估计的反馈值的偏差更新临时校正数据。优选初始值决定部还包括算出部，此算出部根据响应于向控制运算部输出第一指令值的控制对象中出现的反馈值、与对应的估计的反馈值的偏差，算出模型误差。优选更新部将模型误差反映在更新后的临时校正数据中。优选更新部以与估计的反馈值的偏差乘以既定系数所得的值来更新当前的临时校正数据。优选特性取得部将根据阶跃状指定值图形将每个控制周期要输出的第三指令值输出给控制运算部，并对与第三指令值对应地取得的反馈值的时间变化，通过时间差分近似而算出对单位脉冲的响应特性。优选特性取得部将任意指令值给予控制运算部，并且根据与此任意指令值对应地取得的反馈值的时间变化，将通过系统辨识方法估计出的传递函数决定为响应特性。优选初始值决定部还包括反复进行估计部及更新部的处理直到满足预定的结束条件。本专利技术的另一方面提供一种记录媒体，其存储控制程序，此控制程序用以实现用于对控制对象进行控制的控制装置。控制程序使计算机执行以下步骤：生成第二指令值并输出给控制运算部，所述第二指令值是以根据校正数据在每个控制周期输出的校正量对根据预定图形在每个控制周期输出的第一指令值进行补偿所得。控制运算部根据第二指令值算出对控制对象的控制输出。控制程序使计算机执行以下步骤：根据第一指令值与来自控制对象的反馈值的偏差更新校正数据；以及决定所述校正数据的初始值，此初始值是在尚未对校正数据执行更新的状态下使用。决定校正数据的初始值的步骤包括以下步骤：取得响应特性，此响应特性表示给予控制运算部的指令值与响应此指令值而控制对象出现的反馈值的关系；根据以临时校正数据补偿第一指令值所得的值及响应特性，估计将出现在控制对象的反馈值；以及根据第一指令值与估计的反馈值的偏差更新临时校正数据。本专利技术的又一方面提供一种控制系统，此控制系统用于对控制对象进行控制。控制系统包括：指令值生成部，生成第二指令值，此第二指令值是以根据校正数据在每个控制周期输出的校正量，对根据预定图形在每个控制周期输出的第一指令值进行补偿所得；控制运算部，根据第二指令值算出对控制对象的控制输出；学习运算部，根据第一指令值与来自控制对象的反馈值的偏差更新校正数据；以及初始值决定部，决定所述校正数据的初始值，此初始值是在学习运算部尚未对校正数据执行更新的状态下使用。初始值决定部包括：特性取得部，取得响应特性，此响应特性表示给予控制运算部的指令值与响应此指令值而控制对象出现的反馈值的关系；估计部，根据以临时校正数据补偿第一指令值所得的值及响应特性，估计将出现在控制对象的反馈值；以及更新部，根据第一指令值与估计的反馈值的偏差更新临时校正数据。[专利技术的效果]根据本专利技术的某一实施例，能够减少使控制对象实际动作的次数，从而减少学习控制的调整工作量。附图说明图1为表示本实施例的控制装置的构成的示意图。图2(A)～图2(C)为表示包含本实施例的控制装置的控制系统的功能分担例的示意图。图3为着眼于包含本实施例的学习控制的控制体系的指令值生成及控制运算的示意图。图4为用于对包含本实施例的学习控制的控制体系的指令值生成的数据的一例进行说明的图。图5为着眼于包含本实施例的学习控制的控制体系的学习运算的示意图。图6为对图5所示的包含本实施例的学习控制的控制体系附加模拟学习运算的示意图。图7为表示本实施例的控制装置的学习控制的处理顺序的流程图。图8为表示图7的步骤S8所示的模拟学习运算的处理顺序的流程图。图9(A)～图9(C)为表示图7的步骤S8所示的模拟学习运算中取得的时间波形的一例的图。图10(A)～图10(C)为用于对本实施例的模拟学习运算的效果进行说明的图表。图11(A)～图11(C)为用于对本实施例的模拟学习运算的效果进行说明的图表。图12(A)、图12(B)为表示本实施例的控制装置的控制程序所含的学习控制程序114的安装例的图。图13为表示本实施例的控制装置的控制程序所含的学习控制程序114的安装例的图。[符号的说明]10：控制对象100：控制装置102：处理器104：芯片组106：主存储器108：闪速存储器110：系统程序112：用户程序112A：顺序程序112B：运动程序114：学习控制程序116：外部网络控制器118：存储卡接口120：存储卡122：内部总线控制器124：现场总线控制器126：I/O单元150：指令值生成部151：指令值图形152：指令值校正部153：校正数据154：控制运算部155：指令值156、160：差分器158：位置控制部162：速度控制部164：转矩滤波器166：电流控制部168：速度检测部170：偏差算出部171：偏差数据172：学习运算部174：学习切换部176：特性测定用指令值生成部177：特性测定用指令值图形178：模式切换部180：模拟学习运算部181：特性测定用响应数据182：响应数据200：伺服驱动器300：机械1141：特性测定功能块1142：学习运算功能块1143：模拟学习运算功能块S2、S4、S6、S8、S10、S12、S14、S16、S18、S20、S22、S24、S26、S28、S30、S81～S87：步骤具体实施方式一方面参照附图一方面对本专利技术的实施例进行详细说明。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制装置，用于对控制对象进行控制，其特征在于，包括：指令值生成部，所述指令值生成部生成第二指令值并输出给控制运算部，所述第二指令值是以根据校正数据在每个控制周期输出的校正量，对根据预定图形在每个控制周期输出的第一指令值进行补偿所得，所述控制运算部根据所述第二指令值算出对所述控制对象的控制输出；且所述控制装置包括：学习运算部，根据所述第一指令值与来自所述控制对象的反馈值的偏差更新所述校正数据；以及初始值决定部，决定所述校正数据的初始值，所述初始值是在所述学习运算部尚未对所述校正数据执行更新的状态下使用；所述初始值决定部包括：特性取得部，取得响应特性，所述响应特性表示给予所述控制运算部的指令值与响应所述指令值而所述控制对象出现的反馈值的关系；估计部，根据以临时校正数据补偿所述第一指令值所得的值及所述响应特性，估计将出现在所述控制对象的反馈值；以及更新部，根据所述第一指令值与所述估计的反馈值的偏差更新所述临时校正数据。

【技术特征摘要】
2017.06.21 JP 2017-1215621.一种控制装置，用于对控制对象进行控制，其特征在于，包括：指令值生成部，所述指令值生成部生成第二指令值并输出给控制运算部，所述第二指令值是以根据校正数据在每个控制周期输出的校正量，对根据预定图形在每个控制周期输出的第一指令值进行补偿所得，所述控制运算部根据所述第二指令值算出对所述控制对象的控制输出；且所述控制装置包括：学习运算部，根据所述第一指令值与来自所述控制对象的反馈值的偏差更新所述校正数据；以及初始值决定部，决定所述校正数据的初始值，所述初始值是在所述学习运算部尚未对所述校正数据执行更新的状态下使用；所述初始值决定部包括：特性取得部，取得响应特性，所述响应特性表示给予所述控制运算部的指令值与响应所述指令值而所述控制对象出现的反馈值的关系；估计部，根据以临时校正数据补偿所述第一指令值所得的值及所述响应特性，估计将出现在所述控制对象的反馈值；以及更新部，根据所述第一指令值与所述估计的反馈值的偏差更新所述临时校正数据。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述初始值决定部还包括算出部，所述算出部根据响应于向所述控制运算部输出所述第一指令值的所述控制对象中出现的反馈值、与对应的所述估计的反馈值的偏差，算出模型误差。3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述更新部将所述模型误差反映在更新后的临时校正数据中。4.根据权利要求2或3所述的控制装置，其特征在于：所述更新部以与所述估计的反馈值的偏差乘以既定系数所得的值，更新当前的临时校正数据。5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于：所述特性取得部将根据阶跃状指定值图形将每个控制周期要输出的第三指令值输出给所述控制运算部，对与所述第三指令值对应地取得的反馈值的时间变化，通过时间差分近似而算出对单位脉冲的响应特性。6.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于：所述特性取得部将任意指令值给予所述控制运算部，并且根据与所述任意指令值对应地取得的反馈值的时间变化，将通过系统辨识方法估计出的传...

【专利技术属性】
技术研发人员：浪江正树，藤井高史，小林昭朗，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP